ODCZYN I WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE OSADÓW DENNYCH ZALEWU ZEMBORZYCKIEGO I ZBIORNIKA BRODY IŁŻECKIE

Podobne dokumenty
ANNALES. Bogusław Karoń, Grzegorz Kulczycki, Antoni Bartmański. Wpływ składu kompleksu sorpcyjnego gleb na zawartość składników mineralnych w kupkówce

ZMIANY WYBRANYCH WSKAŹNIKÓW JAKOŚCI WODY RZEKI PROSNY PRZEPŁYWAJĄCEJ PRZEZ ZBIORNIK PSURÓW

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

ANNALES. Wpływ wapnowania, nawożenia azotem i fosforem na wysycenie kompleksu sorpcyjnego gleby kationami wymiennymi

Dorota Kalembasa, Krzysztof Pakuła, Dawid Jaremko

Acta 12 (2) 2012.indd :41:15. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 12 (2) 2013,

Zawartość węgla organicznego a toksyczność osadów dennych

Elżbieta BIERNACKA, Ilona MAŁUSZYŃSKA, Marcin J. MAŁUSZYŃSKI

Katedra Chemii Rolnej i Środowiskowej, Akademia Rolnicza, ul. Akademicka 15, Lublin

Jolanta Raczuk* KWASOWOŚĆ ORAZ WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWE GLEB GMINY BIAŁA PODLASKA ACIDITY AND BUFFERING PROPERTIES OF SOILS OF THE BIAŁA PODLASKA COMMUNE

WPŁYW NAWADNIANIA I POPIOŁU Z WĘGLA KAMIENNEGO NA WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE GLEBY LEKKIEJ

ANEKS 5 Ocena poprawności analiz próbek wody

ZAWARTOŚĆ METALI CIĘŻKICH W WYCIĄGACH WODNYCH SPORZĄDZONYCH Z OSADÓW DENNYCH ZBIORNIKA RZESZOWSKIEGO

W PŁYW RODZAJÓW SUBSTANCJI ORGANICZNEJ N A W ŁAŚCIW OŚCI FIZYKOCHEMICZNE GLEBY I ZAWARTOŚĆ W ĘGLA ORGANICZNEGO

KSZTAŁTOWANIE SIĘ WŁAŚCIWOŚCI FIZYKO CHEMICZNYCH GLEBY UŻYŹNIONEJ REKULTEREM FORMING OF PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF SOIL FERTILIZING WITH REKULTER

ANNALES. Wpływ nawożenia, uprawy roli i roślin na fizykochemiczne właściwości gleby

INŻYNIERIA RZECZNA Konspekt wykładu

WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE GLEBY ZANIECZYSZCZONEJ ZWIĄZKAMI ROPOPOCHODNYMI PO APLIKACJI SUBSTANCJI NEUTRALIZUJĄCYCH 1

WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE I BUFOROWE GLEB NISZ ŹRÓDLISKOWYCH W DOLINIE JAROSŁAWIANKI (RÓWNINA SŁAWEEŃSKA)

Magdalena Jabłońska-Czapla Eligiusz Kowalski Jerzy Mazierski

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

Daniel Ochman*, Paweł Jezierski**

EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH

Wstęp. Materiał i metody badań

OZNACZANIE ZAWARTOŚCI MANGANU W GLEBIE

ANNALES. Stanisław Kalembasa, Andrzej Wysokiński

Contents of selected macronutrients in bottom sediments of two water reservoirs and assessment of their suitability for natural use

WPŁYW PODŁOŻA GEOLOGICZNEGO RZEK OJCOWSKIEGO PARKU NARODOWEGO NA ICH WYBRANE PARAMETRY CHEMICZNE, PORÓWNANIE Z WODAMI DUNAJCA.

ELŻBIETA MUSZTYFAGA, MATEUSZ CUSKE, EWA PORA, KATARZYNA SZOPKA *

Zleceniodawca: Eco Life System Sp. z o. o., ul. Królewiecka 5 lok. 3, Mrągowo

KATIONOWA POJEMNOŚĆ WYMIENNA I ZAWARTOŚĆ KATIONÓW WYMIENNYCH W GLEBACH PŁOWYCH O ZRÓŻNICOWANYM UZIARNIENIU*

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

SUBSTANCJE HUMUSOWE I WŁAŚCIWOŚCI CZARNYCH ZIEM WYSTĘPUJĄCYCH W OBNIŻENIU MILICKO-GŁOGOWSKIM

WPŁYW SPOSOBU UśYTKOWANIA NA ZAWARTOŚĆ RÓśNYCH FORM MAGNEZU I POTASU W PROFILACH RĘDZIN. Anna Wójcikowska-Kapusta 1, BoŜena Niemczuk 2

Wykorzystanie testów Phytotoxkit oraz Rapidtoxkit w ocenie toksyczności osadów dennych

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNOLOGII NIEORGANICZNEJ I NAWOZÓW MINERALNYCH. Ćwiczenie nr 6. Adam Pawełczyk

Badanie właściwości odpadów przemysłowych jako wstępny etap w ocenie ich oddziaływania na środowisko

Testy nieparametryczne

SEZONOWE I PRZESTRZENNE ZMIANY WYBRANYCH WSKAŹNIKÓW JAKOŚCI WODY ZBIORNIKA GOCZAŁKOWICE

Zanieczyszczenie środkowej i dolnej Odry wybranymi metalami ciężkimi w latach na podstawie wyników monitoringu geochemicznego osadów dennych

WPŁYW TECHNICZNEGO UZBROJENIA PROCESU PRACY NA NADWYŻKĘ BEZPOŚREDNIĄ W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

ANNALES. Mariusz Brzeziński. Wpływ zakwaszenia gleby na zawartość glinu w roślinach

UBOŻENIE GLEB TORFOWO-MURSZOWYCH W SKŁADNIKI ZASADOWE CZYNNIKIEM WPŁYWAJĄCYM NA WZROST STĘŻENIA RWO W WODZIE GRUNTOWEJ

OCENA WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNO-CHEMICZNYCH OSADÓW DENNYCH ZBIORNIKA CHAŃCZA

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LIX NR 2 WARSZAWA 2008: 7-11 STANISŁAW BARAN, ANNA WÓJCIKOWSKA-KAPUSTA, GRAŻYNA ŻUKOWSKA

WPŁYW ZBIORNIKÓW RETENCYJNYCH W OCHRONIE JEZIOR PRZED ZANIECZYSZCZENIAMI SPŁYWAJĄCYMI Z OBSZARÓW WIEJSKICH

Zn, Cu i Ni WE FRAKCJACH WYDZIELONYCH METODĄ BCR W OSADACH DENNYCH

WZPiNoS KUL Jana Pawła II Rok akademicki 2016/2017 Instytut Inżynierii Środowiska Kierunek: Inżynieria środowiska II stopnia

JAKOŚĆ ŚRODOWISKA WODNEGO LESSOWYCH OBSZARÓW ROLNICZYCH W MAŁOPOLSCE NA PRZYKŁADZIE ZLEWNI SZRENIAWY

WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE OSADÓW DENNYCH WÓD OTWARTYCH W ZLEWNI RASZYNKI

ZALEŻNOŚĆ MIĘDZY WYSOKOŚCIĄ I MASĄ CIAŁA RODZICÓW I DZIECI W DWÓCH RÓŻNYCH ŚRODOWISKACH

Obieg materii w skali zlewni rzecznej

ANNALES. Stanisław Sienkiewicz, Sławomir Krzebietke, Teresa Wojnowska

OCENA AGRESYWNOŚCI I KOROZJI WOBEC BETONU I STALI PRÓBKI WODY Z OTWORU NR M1 NA DRODZE DW 913

1. Jednoczynnikowa analiza wariancji 2. Porównania szczegółowe

Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny. Katedra Technologii Chemicznej

Ocena stopnia degradacji ekosystemu Jeziora Sławskiego oraz uwarunkowania, moŝliwości i metody jego rekultywacji.

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 700 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 10 próbkach gleby,

II 0,9%; III 20,8% Tabela V.1. Struktura użytków rolnych w województwie zachodniopomorskim (wg stanu na r.)

Ćwiczenie 8. Oznaczanie sumy zasad i obliczanie pojemności sorpcyjnej gleby 8.1. Wprowadzenie. Faza stała gleby ma zdolność zatrzymywania par, gazów,

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA. gleba lekka szt./ % 455/2200 0/0 119/26 53/12 280/61 3/1

PRZEDMIOT ZLECENIA. Odebrano z terenu powiatu Raciborskiego próbki gleby i wykonano w Gminie Kornowac:

Zintegrowana strategia zrównoważonego zarządzania wodami w zlewni

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 899 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 12 próbkach gleby,

Autoreferat pracy doktorskiej pt.: Zawartość metali ciężkich w glebach użytkowanych rolniczo i roślinach w rejonie Huty Miedzi GŁOGÓW

Wpływ intensywności użytkowania łąki na glebie torfowo-murszowej na wielkość strumieni CO 2 i jego bilans w warunkach doświadczenia lizymetrycznego

PRZEDMIOT ZLECENIA :

ANALIZA ZALEŻNOŚCI POMIĘDZY CECHAMI DIELEKTRYCZNYMI A WŁAŚCIWOŚCIAMI CHEMICZNYMI MĄKI

CHARAKTERYSTYKA GLEB. Marek Degórski

Katedra Łowiectwa i Ochrony Lasu, Wydział Leśny, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

ZMIANY WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH GLEBY LEKKIEJ UŻYŹNIONEJ OSADEM ŚCIEKOWYM

E N V I R O N SKRÓCONY OPIS PROGRAMU

TYGODNIOWY BIULETYN HYDROLOGICZNY

OSAD DENNY W KANALE ODPROWADZAJĄCYM WODY PO OCZYSZCZENIU ŚCIEKÓW KOMUNALNYCH

WPŁYW TĘŻNI NA WARTOŚCI ŚREDNIOROCZNE STĘŻENIA KATIONÓW W KOMPLEKSIE SORPCYJNYM I ROZTWORZE GLEBOWYM CZARNYCH ZIEM W INOWROCŁAWIU

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 956 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 14 próbkach gleby,

Mirosław Wyszkowski*, Maja Radziemska* Wpływ kompostu, zeolitu i tlenku wapnia na wybrane właściwości gleby zanieczyszczonej chromem

WYNIKI BADAŃ JAKOŚCI WODY DOPŁYWAJĄCEJ I ODPŁYWAJĄCEJ Z MAŁEGO ZBIORNIKA WODNEGO MŁYNY NA RZECE JULIANPOLKA

WPŁYW NAWOŻENIA SŁOMĄ, OBORNIKIEM I WAPNOWANIA NA WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE GLEBY W ÓSMYM ROKU UPRAWY PSZENICY OZIMEJ W MONOKULTURZE

WPŁYW WIELOLETNIEGO STOSOWANIA ŚCIEKÓW KOMUNALNYCH NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI GLEB PÓL IRYGACYJNYCH

ZAWATOŚĆ METALI CIĘŻKICH W BIOMASIE KUKURYDZY POD WPŁYWEM DODATKU OSADU DENNGO DO GLEBY

Woltamperometryczne oznaczenie paracetamolu w lekach i ściekach

Zbigniew Mazur*, Maja Radziemska*, Dorota Deptuła* WPŁYW ŚRODKÓW ZWALCZANIA ŚLISKOŚCI JEZDNI NA ZAWARTOŚĆ CHLORKÓW W GLEBACH WZDŁUŻ ULIC OLSZTYNA

Badania zróżnicowania ryzyka wypadków przy pracy na przykładzie analizy bezwzględnej i wskaźnikowej dla branży górnictwa i Polski

HYDROLIZA SOLI. 1. Hydroliza soli mocnej zasady i słabego kwasu. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

PODAŻ CIĄGNIKÓW I KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH W POLSCE W LATACH

ZLECENIE WEWNĘTRZNE NR 2/2010. Program badań zbiorników zaporowych w roku 2010

Bernard Gałka*, Mirosław Wiatkowski** METALE CIĘŻKIE W WODZIE I OSADACH DENNYCH MAŁEGO ZBIORNIKA WODNEGO PSURÓW

STATYSTYKA OD PODSTAW Z SYSTEMEM SAS. wersja 9.2 i 9.3. Szkoła Główna Handlowa w Warszawie

CHARAKTERYSTYKA OSADÓW DENNYCH OCZEK WODNYCH

GRZEGORZ KUSZA * Wstęp

SEKWENCYJNIE WYDZIELONE FRAKCJE ŻELAZA I MANGANU Z GLEB WZBOGACONYCH W ŻELAZO

Obieg materii w skali zlewni rzecznej

MAKROELEMENTY W GLEBACH ORNYCH WYSOCZYZNY SIEDLECKIEJ Krzysztof Pakuła, Dorota Kalembasa

INSTYTUT METEOROLOGII I GOSPODARKI WODNEJ PAŃSTWOWY INSTYTUT BADAWCZY Oddział we Wrocławiu. Görlitz

ANNALES. Dorota Kalembasa. Wykorzystanie fosforu z wermikompostów przez życicę wielokwiatową (Lolium multuflorum Lam.)

Wp³yw popio³ów ze spalania biomasy na w³aœciwoœci fizykochemiczne gleb lekkich

OZNACZANIE WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWYCH WÓD

Suwałki dnia, r.

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 8. Argentometryczne oznaczanie chlorków metodą Fajansa

Transkrypt:

Halina Smal 1, Sławomir Ligęza 1, Stanisław Baran 1 ODCZYN I WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE OSADÓW DENNYCH ZALEWU ZEMBORZYCKIEGO I ZBIORNIKA BRODY IŁŻECKIE Streszczenie. Badano osady denne zbiornika Brody Iłżeckie (BI) (N51 00 13 E21 10 01 ) i Zalewu Zembrzyckiego (ZZ) (N51 10 43 E22 31 25 ). Obydwa zbiorniki są podobne pod względem wieku, pełnionych funkcji (rekreacyjne, regulacja przepływu) i powierzchni (260 280 ha). W osadach oznaczono odczyn ph i właściwości sorpcyjne. Osady Zalewu Zemborzyckiego wykazywały odczyn obojętny i alkaliczny, niską kwasowość hydrolityczną i wysokie wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi, szczególnie wapniem. Osady BI wykazały niższe wartości ph, większą kwasowość hydrolityczną, mniejszą całkowitą pojemność sorpcyjną i wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi niż osady ZZ. Zawartość kationów wymiennych w osadach zbiornika BI była znacznie zróżnicowana i zależała od miejsca ich pobrania, natomiast w osadach ZZ była zbliżona bez względu na miejsce ich czerpania. Zbiorniki różniły się (różnice istotne statystycznie) pod względem wszystkich, z wyjątkiem wymiennego K +, badanych cech sorpcyjnych osadów. Słowa kluczowe: zbiorniki zaporowe, osady denne, odczyn, właściwości sorpcyjne. WSTĘP I CEL PRACY Właściwości osadów dennych w zbiornikach są wypadkową działania wielu czynników o zmiennym natężeniu: procesów fizykochemicznych, chemicznych, biologicznych, warunków panujących w poszczególnych częściach zbiorników, charakteru deponowanej zawiesiny, zlewni i jej zagospodarowania, rodzaju dopływających wód [Kajak 1998]. Przestrzenne zróżnicowanie osadów ma w zbiornikach zaporowych przede wszystkim układ horyzontalny, wynikający z dominacji warunków fluwialnych w strefie cofki, limnicznych w strefie przyzaporowej oraz przejściowego, rzeczno-jeziornego charakteru strefy środkowej [Kimmel, Groeger 1984]. W małych obiektach, zmienność osadów może wykazywać układ lateralny [Ligęza, Smal 2005]. Pojemność użytkowa zbiorników zmniejsza się wraz z czasem ich użytkowania, gdyż niesiona zawiesina osadza się w warunkach spowolnionego przepływu wody [Michalec, Tarnawski 2008]. Przywrócenie poziomu retencji wymaga wybrania osadów i ich zagospodarowania. Właściwości osadów decydują o sposobie wykorzystania, określając składowanie, przyrodniczy kierunek utylizacji, inne [Baran i in. 2011]. 1 Instytut Gleboznawstwa, Inżynierii i Kształtowania Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Leszczyńskiego 7, 20-069 Lublin, e-mail: halina.smal@up.lublin.pl, slawomir. ligeza@up.lublin.pl, stanislaw.baran@up.lublin.pl 174

Celem pracy była ocena odczynu i właściwości sorpcyjnych osadów dennych Zalewu Zemborzyckiego i zbiornika Brody Iłżeckie oraz ich przestrzennego zróżnicowania. Właściwości te są ważne w procesach akumulacji i mobilizacji pierwiastków śladowych i innych zanieczyszczeń wewnątrz zbiornika, jak również, w przypadku wydobycia osadów, w miejscu ich zagospodarowania. TEREN BADAŃ Do badań wybrano dwa zbiorniki zaporowe o zbliżonej powierzchni i podobnych funkcjach (tab. 1). Regulują one przepływ wody, służą do rekreacji, a także, w niewielkim stopniu, są wykorzystywane przez przemył. Zbiornik Brody Iłżeckie (BI) zaopatruje w wodę zakłady przemysłowe w Starachowicach, natomiast Zalew Zemborzycki (ZZ) Elektrociepłownię Wrotków w Lublinie. Tabela 1. Charakterystyka zbiorników Table 1. Reservoir description Wyszczególnienie Brody Iłżeckie (BI) Zalew Zemborzycki (ZZ) Rok powstania Year of construction 1964, 1986 przebudowa zapory, 1964, 1986 dam rebuilding 1974 Rzeka, River Kamienna Bystrzyca Położenie, Location woj. świętokrzyskie, N51 00 13 E21 10 01 woj. lubelskie, N51 10 43 E22 31 25 Powierzchnia, Surface area 260 ha 278 ha Pojemność, Volume 7,3 mln m 3 6,3 mln m 3 Maksymalna głębokość Maximal depth Maksymalna wysokość piętrzenia Maximal level of damming Główne funkcje, Main functions 6 m 4 m 195,0 m n.p.m. 178,5 m n.p.m. przeciwpowodziowe, rekreacyjne flow regulation, recreation rekreacyjne, przeciwpowodziowe flow regulation, recreation METODY W zbiornikach wyznaczono miejsca poboru próbek osadów, które w strefach dopływu i odpływu były pojedynczymi stanowiskami (I, II, III, VIII, A, E), natomiast w częściach szerokich rozmieszczone w transektach prostopadłych do brzegów (rys. 1). Do czerpania osadów używano chwytacza rurowego Kajaka, za pomocą którego z każdego punktu pobierano do polietylenowych pojemników po 5 dm 3 uwodnionego materiału. W zbiorniku Brody Iłżeckie pobrano 17 a w Zalewie Zembrzyckim 14 próbek osadów. W laboratorium osady zostały wysuszone na powietrzu i roztarte w porcelanowym moździerzu. W celu oddzielenia części szkieletowych próbki przesiano przez sito o średnicy oczek 2 mm [PTG 2009]. 175

Rys. 1. Miejsca pobrania próbek osadów Fig. 1. Bottom sediment sampling points W powietrznie suchych osadach oznaczono: ph w H 2 O i 1 mol dm -3 KCl elektrometrycznie (osad : roztwór = 1 : 2,5), kwasowość hydrolityczną (Hh) metodą Kappena w 1 mol dm -3 CH 3 COONa, kationy zasadowe (S): Ca 2+, Mg 2+, K +, Na + metodą ICP po ekstrakcji próbek w wyciągu CH 3 COONH 4. Obliczono całkowitą kationową pojemność sorpcyjną (T) jako sumę Hh i S oraz wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi (V) jako procentowy udział S w całkowitej pojemności sorpcyjnej. Przeprowadzono analizę statystyczną wyników. Obejmowała ona podstawowe charakterystyki statystyczne (średnia arytmetyczna, zakres zmienności minimum, maksimum, współczynnik zmienności) oraz współczynniki korelacji liniowej Pearsona (R). Wartości R nie zostały zestawione w formie tabelarycznej, podano je bezpośrednio w tekście pracy. W celu określenia istotnych różnic między średnimi dla obiektów, wykonano analizę wariancji jednoczynnikowej oraz zastosowano testy Tukey a z obliczeniem wartości NIR. Równą liczebność grup (n = 14) uzyskano pomijając w zbiorniku Brody Iłżeckie punkty I1 i II2, które leżały w jego odcinku rzecznym, a dla punktów VI12 i VI13 użyto średniej. Wszystkie wartości R i NIR istotne na poziomie a=0,05 wyrażano za pomocą znaku *. WYNIKI I DYSKUSJA Osady zbiornika Brody Iłżeckie wykazały niskie wartości ph, które w H 2 O (kwasowość czynna) zawierały się w przedziale 5,49 6,80, natomiast w KCl (kwasowość wymienna) wynosiły od 5,37 do 6,53 (tab. 2). W początkowej części zbiornika (sektor I-III) i środkowej (sektor IV i V) wartości ph osadów były wyższe i bardziej zróżnicowane niż osadów przy zaporze (sektor VI-VIII). 176

Osady denne Zalewu Zembrzyckiego (ZZ) miały wyższe ph niż zbiornika Brody Iłżeckie (BI). Ich odczyn był obojętny i lekko alkaliczny (tab. 3). Wartości ph mierzone w H 2 O wahały się od 6,85 w punkcie D11 do 7,33 w punkcie C6, natomiast w KCl od 6,70 (D11) do 7,16 (A1). Wartości te były zbliżone do danych uzyskanych przez Baran i in. [2009] dla zbiornika Zesławice na rzece Dłubni oraz Wiśniowską-Kielian [2007] dla osadów zbiornika Rożnowskiego. Tabela 2. Odczyn i właściwości sorpcyjne osadów dennych zbiornika Brody Iłżeckie Table 2. Reaction and sorptive properties of bottom sediments of Brody Iłżeckie reservoir Transekt punkt Transect point ph Hh K + Na + Mg 2+ Ca 2+ S T V% H 2 O KCl [cmol(+) kg 1 ] I1 6,80 6,53 1,65 0,14 0,05 0,01 0,42 0,62 2,27 27,23 II2 6,38 6,30 0,98 0,07 0,11 0,04 0,83 1,05 2,02 51,84 III3 5,49 5,37 3,30 0,18 0,12 0,85 3,66 4,81 8,11 59,29 śr., avg I III 1,98 0,13 0,09 0,30 1,64 2,16 4,13 46,12 VC 60% 43% 41% 159% 108% 107% 83% 36% IV4 6,18 6,06 1,95 0,21 0,14 0,84 5,69 6,88 8,83 77,92 IV5 6,18 6,02 1,50 0,17 0,38 0,48 4,28 5,30 6,80 77,94 IV6 6,52 6,17 0,90 0,08 0,18 0,05 0,92 1,22 2,12 57,61 IV7 5,58 5,52 2,25 0,14 0,12 0,78 5,84 6,88 9,13 75,40 śr., avg IV 1,65 0,15 0,20 0,54 4,18 5,07 6,72 72,22 VC 36% 37% 58% 67% 55% 53% 48% 14% V8 6,34 5,87 0,97 0,12 0,20 0,04 0,87 1,23 2,20 55,85 V9 5,89 5,57 2,55 0,27 0,31 0,85 6,94 8,36 10,91 76,64 V10 5,65 5,60 3,82 0,23 0,32 0,74 6,59 7,87 11,69 67,33 V11 6,13 6,10 1,35 0,15 0,08 0,46 4,80 5,48 6,83 80,25 śr., avg V 2,17 0,19 0,23 0,52 4,80 5,74 7,91 70,02 VC 59% 36% 49% 69% 58% 57% 55% 16% VI12 5,53 5,37 5,25 0,66 0,35 4,58 14,82 20,41 25,66 79,54 VI13 5,60 5,41 5,25 0,47 0,31 4,43 14,82 20,03 25,28 79,23 śr., avg VI 5,25 0,57 0,33 4,51 14,82 20,22 25,47 79,39 VC 0% 24% 9% 2% 0% 1% 1% 0% VII14 5,67 5,40 5,77 0,48 0,26 3,44 13,67 17,85 23,62 75,57 VII15 5,54 5,37 4,27 0,51 0,29 4,07 14,22 19,09 23,36 81,72 VII16 5,63 5,37 2,25 0,21 0,13 0,89 8,28 9,51 11,76 80,87 śr., avg VII 4,10 0,40 0,23 2,80 12,06 15,48 19,58 79,4 VC 43% 41% 38% 60% 27% 34% 35% 4% VIII17 5,67 5,61 4,05 0,34 0,21 2,30 12,03 14,88 18,93 78,6 Hh kwasowość hydrolityczna, hydrolytic acidity (acidity in AcNa); S suma kationów zasadowych, sum of basic cations; T całkowita pojemność sorpcyjna, total cation exchange capacity; V% stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi, base saturation, VC współczynnik zmienności, coefficient of variation. 177

Tabela 3. Odczyn i właściwości sorpcyjne osadów dennych Zalewu Zemborzyckiego Table 3. Reaction and sorptive properties of bottom sediments of Zalew Zemborzycki reservoir Transekt punkt Transect point ph Hh K + Na + Mg 2+ Ca 2+ S T V% H 2 O KCl [cmol(+) kg 1 ] A1 7,27 7,16 0,90 0,25 0,11 0,51 16,32 17,19 18,09 95,02 B2 7,20 7,02 0,75 0,21 0,04 0,28 15,47 15,99 16,74 95,52 B3 7,32 6,97 0,75 0,27 0,03 0,41 16,17 16,88 17,63 95,75 B4 7,29 6,92 1,50 0,25 0,07 1,33 18,16 19,82 21,32 92,96 B5 7,04 7,02 1,35 0,24 0,04 1,01 18,01 19,31 20,66 93,47 śr., avg B 1,09 0,24 0,05 0,67 16,60 17,56 18,56 94,74 VC 36% 13% 45% 85% 8% 11% 13% 2% C6 7,33 6,93 0,60 0,29 0,04 0,43 16,52 17,28 17,88 96,64 C7 6,96 6,75 0,82 0,23 0,05 0,47 17,22 17,97 18,79 95,64 C8 7,10 6,90 0,75 0,16 0,03 0,24 16,12 16,55 17,30 95,66 C9 7,12 6,90 1,20 0,16 0,01 0,93 16,99 18,34 19,54 93,86 śr.,avg C 0,84 0,21 0,03 0,52 16,71 17,54 18,38 95,45 VC 30% 30% 53% 57% 3% 5% 5% 1% D10 6,91 6,71 1,12 0,29 0,04 0,53 17,17 18,03 19,15 94,15 D11 6,85 6,70 1,57 0,28 0,05 0,52 17,22 18,07 19,64 92,01 D12 6,93 6,76 1,05 0,27 0,05 0,49 16,87 17,67 18,72 94,39 D13 7,02 6,78 1,05 0,26 0,04 0,56 17,27 18,12 19,17 94,52 śr., avg D 1,20 0,28 0,05 0,53 17,13 17,97 19,17 93,77 VC 21% 5% 13% 5% 1% 1% 2% 1% E14 6,88 6,83 1,42 0,33 0,07 0,69 17,76 18,86 20,28 93,00 Hh, S, T, V%, VC objaśnienia patrz tab. 2., for explanations see table 2. Analiza odczynu wskazuje, że w obydwu obiektach następował wzrost kwasowości osadów od strefy cofki w kierunku do zapory. W ZZ zależność taką stwierdzono już we wcześniejszych badaniach, co wskazuje na jej trwały charakter [Ligęza, Smal 2002]. Właściwości sorpcyjne osadów w zbiornikach są kształtowane przez zawartość Corg oraz frakcji iłowej. Są to podstawowe składniki kompleksu sorpcyjnego, które decydują o jego pojemności. Wysycenie jakościowe kompleksu przez pierwiastki o charakterze alkalicznym i kwaśnym zależy od ich energii wejścia-wyjścia oraz dominacji poszczególnych kationów w wodzie, która tworzy z osadem układ dwufazowy. Kwasowość hydrolityczna osadów zbiornika BI kształtowała się na znacznie wyższym poziomie niż w ZZ (tab. 2, 3), była bardziej zmienna, a jej średnia wartość różniła się istotnie (NIR) od średniej dla osadów Zalewu Zemborzyckiego (tab. 4). W przypadku zbiornika w Brodach, wartości Hh korelowały ujemnie z ph w H 2 O i KCl, natomiast w Zemborzycach zależności takiej nie stwierdzono. Współczynniki korelacji między Hh i ph-h 2 O, ph-kcl osadów BI były takie same i wyniosły -0,76*, natomiast dla ZZ odpowiednio -0,50 i -0,31. 178

Osady badanych zbiorników różniły się pod względem zawartości poszczególnych kationów zasadowych i ich sumy. W osadach zbiornika Brody Iłżeckie wartość parametru S wahała się w szerokim zakresie, tj. od 0,62 cmol(+) kg -1 w punkcie I1 u wlotu rzeki Kamienna do 20,41 cmol(+) kg -1 w punkcie VII12 w odpływowej części zbiornika (tab. 2). Średnie wartości sumy kationów zasadowych osadów przy zaporze (sektory VII-VIII) były kilkakrotnie większe w porównaniu z osadami części dopływowej i środkowej. W osadach Zalewu Zembrzyckiego wartości S były wyrównane i wynosiły od 15,99 do 19,82 cmol(+) kg -1. Średnia wartość sumy kationów o charakterze zasadowym w osadach BI była znacznie niższa w porównaniu z osadami ZZ (różnica statystycznie istotna) (tab. 4). Wśród badanych kationów zasadowych, w osadach obydwu obiektów, dominował wapń. Jego zawartość była wielokrotnie wyższa niż pozostałych kationów wymiennych, szczególnie w osadach ZZ. W zlewni Bystrzycy, na której zbudowano Zalew, przeważają gleby lessowe [Turski i in. 1985], których skała macierzysta jest zasobna w węglany. W obydwu zbiornikach kationy zasadowe w osadach można uszeregować następująco według stężenia w kompleksie sorpcyjnym: Ca 2+ > Mg 2+ > K + > Na +. Podobnie, wyraźną przewagę jonów Ca 2+ nad Mg 2+, ale odwrotnie, przewagę jonów Na + nad K + w kompleksie sorpcyjnym osadów zbiornika Siemianówka stwierdziła Jekatierynczuk-Rudczyk [2006]. Tabela 4. Wybrane opisowe charakterystyki statystyczne i wartości NIR dla różnic między średnimi wartościami cech dla obiektów Table 4. Selected descriptive statistics and LSD values for differences between means of features for the objects Statystyka Statistic ph Hh K + Na + Mg 2+ Ca 2+ S T V% H 2 O KCl [cmol(+) kg 1 ] Brody Iłżeckie min. 5,49 5,37 0,90 0,07 0,05 0,01 0,42 0,62 2,02 27,23 max. 6,80 6,53 5,77 0,66 0,38 4,58 14,82 20,41 25,66 81,72 śr. mean 2,83 0,26 0,21 1,46 6,98 8,91 11,74 69,58 VC 58% 66% 49% 112% 74% 78% 72% 21% Zalew Zemborzycki min. 6,85 6,70 0,60 0,16 0,01 0,24 15,47 15,99 16,74 92,01 max. 7,33 7,16 1,57 0,33 0,11 1,33 18,16 19,82 21,32 96,64 śr. mean 1,06 0,25 0,05 0,60 16,95 17,86 18,92 94,47 VC 30% 19% 49% 50% 5% 6% 7% 1% NIR dla średnich LSD for means 0,871* 0,093 0,055* 0,842* 2,746* 3,696* 4,504* 7,774* Hh, S, T, V%, VC objaśnienia patrz tab. 2., for explanations see table 2. NIR najmniejsza istotna różnica, LSD the Lowest Significant Difference. 179

Stwierdzono istotne różnice między badanymi obiektami pod względem średniej zawartości poszczególnych kationów zasadowych (z wyjątkiem K + ) w osadach (tab. 4). Całkowita kationowa pojemność sorpcyjna osadów (T) w zbiorniku Brody Iłżeckie była bardzo zróżnicowana (tab. 2). Najniższe wartości T stwierdzono w osadach początkowej części zbiornika (średnia 4,13 cmol(+) kg -1 ), wyższe w środkowej (6,72 i 7,91 cmol(+) kg -1 ), a najwyższe w osadach sektorów VI, VII i VIII (średnia odpowiednio 25,47, 19,58 i 18,93 cmol(+) kg -1 ). Wartości parametru T w osadach Zalewu Zemborzyckiego kształtowały się na wyrównanym poziomie, tzn. od 16,74 do 21,32 cmol(+) kg -1 (tab. 3). Wartość średnia wynosiła 18,92 cmol(+) kg -1 i różniła się statystycznie istotnie od średniej dla osadów zbiornika Brody Iłżeckie (tab. 4). Stopień wysycenia kompleksu kationami zasadowymi w osadach zbiornika Brody Iłżeckie był zróżnicowany, od bardzo niskiego (27,23%) do wysokiego (81,72%). W osadach Zalewu Zemborzyckiego był natomiast bardzo wysoki i we wszystkich próbkach wynosił powyżej 90%. WNIOSKI 1. Osady denne Zalewu Zembrzyckiego charakteryzowały się odczynem obojętnym i zasadowym, natomiast zbiornika Brody Iłżeckie kwaśnym i lekko kwaśnym. W obydwu obiektach zakwaszenie osadów zwiększało się w kierunku od dopływu do zapory. 2. Z wartościami ph osadów korespondowała kwasowość hydrolityczna. Była ona znacznie większa w osadach zbiornika Brody Iłżeckie w porównaniu z osadami Zalewu Zemborzyckiego. 3. Wszystkie osady Zalewu Zemborzyckiego charakteryzowały się podobną zawartością wymiennych kationów zasadowych, natomiast osady zbiornika Brody były bardzo zróżnicowane. 4. Wśród zasadowych kationów wymiennych dominowały jony Ca 2+. Ich przewaga była szczególnie widoczna w osadach Zalewu Zembrzyckiego. 5. Całkowita pojemność sorpcyjna osadów Zalewu Zemborzyckiego była zbliżona we wszystkich sektorach i stanowiskach. W osadach zbiornika Brody wystąpiła prawidłowość zwiększania się wartości tej cechy w kierunku do zapory. LITERATURA Baran A., Jasiewicz C., Tarnawski M. 2009. Wpływ zbiornikowego osadu dennego na zmiany właściwości fizykochemicznych gleby lekkiej. Proceedings of ECOpole, 3, 2: 403 408. Baran A., Tarnawski M., Kaczmarski M. 2011. Assessment of agricultural utilization of bottom sediments from the Besko Reservoir. Czasopismo Techniczne. Chemia, 108, 8: 3 11. Jekatierynczuk-Rudczyk E. 2006. Charakterystyka osadów dennych zbiornika Siemianówka. 180

[W:] A. Górniak red. Ekosystem zbiornika Siemianowka w latach 1990-2004 i jego rekultywacja. Uniwersytet w Białymstoku, Białystok: 107 118. Kajak Z. 1998. Hydrobiologia-Limnologia. Ekosystemy wód śródlądowych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa. Kimmel B.C., Groeger A.W. 1984. Factors controlling primary production in lakes and reservoirs: A perspective. [In:] Lake and Reservoir Management. Report EPA-440/5-84-001, United States Environmental Protection Agency, Washington, D.C.: 277 281. Ligęza S., Smal H. 2002. Zróżnicowanie ph i składu granulometrycznego osadów dennych Zalewu Zemborzyckiego. Acta Agrophysica, 70: 235 245. Ligęza S., Smal H. 2005. Spatial distribution of organic carbon and its long term changes in sediments of eutrophic dam reservoir Zalew Zemborzycki. ALVA-Mitteilung Heft, 3: 121 128. Michalec B., Tarnawski M. 2008. The influence of small water reservoir operational changes on capacity reduction. Environment Protection Engineering, 34, 3: 117 124. PTG 2009. Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych PTG 2008. Rocz. Glebozn., 60, 2: 7 16. Turski R., Misztal M., Smal H. 1985. Wpływ gospodarki w zlewni Bystrzycy na skład chemiczny jej osadów dennych. Annales UMCS, Sectio B, 11: 209 218. Wiśniowska-Kielian B. 2007. The effect of bottom sediment on biomass production by Italian ryegrass and maize. Polish Journal of Chemical Technology, 9, 4: 48 51. Praca wykonana w ramach projektu badawczego MNiSW: Nr N N305 410238 REACTION AND SORPTIVE PROPERTIES OF BOTTOM SEDIMENTS OF ZALEW ZEMBORZYCKI AND BRODY IŁŻECKIE RESERVOIRS Summary. Bottom sediments of Brody Iłżeckie (BI) (N51 00 13 E21 10 01 ) and Zalew Zemborzycki (ZZ) (N51 10 43 E22 31 25 ) reservoirs have been investigated. Both reservoirs are similar by the age, main functions (flow regulation, recreation), and area (260 280 ha). Reaction (ph) and sorptive properties of sediments have been determined. Sediments of Zalew Zemborzycki showed neutral and alkaline reaction, low hydrolytic acidity and high saturation of sorptive complex with bases, especially with calcium. Sediments of BI had lower values of ph, larger hydrolytic acidity, lower values of cation exchange capacity, and lower base saturation in comparison with the sediments of ZZ. The content of exchangeable cations in the sediments of BI was differentiated and dependent on the sampling site, whereas in the sediments of ZZ reservoir it was close regardless of sampling points. The reservoirs differed (differences statisticaly signifficant) in all, with the exception of exchangeable K +, the studied sorptive features. Key words: dam reservoirs, bottom sediments, reaction, sorptive properties. 181